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2.5 光的反射和折射（2）
一、单选题
1.光从空气斜射入水中会发生折射现象，下列图中能正确表示这种现象的是( )
A.B.C.D.
2.黄店镇桐山后金村是宋末学者金履祥的后代聚居地。该村富有文化底蕴，同时兼顾了江南小乡村的秀美：村中池塘正中长着千年古柏，水边白鹭悠走，水下鱼儿畅......妈妈用手机拍下了这些场景。
下列相关“影”的形成原理中正确的是（ ）
A. 水中古柏的“倒影”——光的直线传播 B. 水下鱼儿的“鱼影”——光的反射
C. 岸边白鹭的“黑影”——光的色散 D. 妈妈手机的“摄影”——光的折射
3.下列光现象中成因相同的一组是（ ）
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
4.如图所示为光在空气和玻璃的分界面传播的示意图，其中实线分别表示入射光线、反射光线和折射光线。下列分析正确的是（ ）
A. OA是折射光线 B. BO是入射光线 C. 空气在MN'的右侧 D. 折射角小于60°
5.不透明的空杯子底部有一硬币，人眼所处位置刚好看不见杯底的硬币（图甲）；向杯子中注入适量的水后，眼睛可以看见杯中的硬币了（图乙）。下列理解正确的是（ ）
A. 看不见硬币，是因为光在同一种物质中沿直线传播
B. 看见了硬币，是因为光在两物质界面发生了反射现象
C. 看不见硬币，是因为眼光没有照射到杯底的硬币
D. 看见的硬币是光源，发出的光经折射进入了人眼
6.如图所示，在南美原始森林的河流里有一种射水鱼，它在水中看到水面上方的树枝上停留的昆虫等猎物后，便向猎物射水，使猎物落在水面上后进行捕杀，下面能反映射水鱼看到猎物的光路图是（ ）
A. B. C. D.
7.在风平浪静、清澈见底的水里，很容易观察到“水底的鱼儿在白云中穿梭”的景象，而起风后，在水面不同的位置都会看到水面上到处是波光粼粼。对观察到的“鱼”、“白云”和“波光粼粼”三种现象的下面几种解释，正确的是（ ）
A. 鱼和白云都是镜面反射形成的，波光粼粼是漫反射形成的
B. 鱼是镜面反射形成的，白云和波光粼粼是漫反射形成的
C. 鱼是折射形成的，白云是镜面反射形成的，波光粼粼是漫反射形成的
D. 鱼和白云都是折射形成的，波光粼粼是漫反射形成的
8.如图所示玻璃缸底部C处有一个雨花石（C 点未画出），人眼在A点看到雨花石在B点，要使从A点射出的一束激光照到缸底石上，激光应射向（ ）
A. B点 B. B点右方 C. B点上方 D. B点下方
9.如图所示是一束光线经过空气和玻璃界面后的情况，请判断下列说法中正确的是（ ）
A. 入射光线是NO B. 折射角为50度 C. 界面处只发生光的折射 D. 分界线BD右侧为玻璃
10.当一束光从空气中斜射向一块上下表面平行的玻璃砖时，下列所示的光路图正确的是（ ）
A. B. C. D.
二、填空题
11.如右图所示为一束光从空气斜射到某液面上，与液面的夹角为30°，且反射光与折射光相互垂直，则反射角是 ， 折射角是 。
12.小芸同学用一支新买的激光笔照射水平水面，在竖直白墙上出现了两个红色亮点A和B，如图所示，现保持入射点O的位置不变，欲使光点A下移至A'处，应使入射光线MO绕着点O沿 （填“顺时针”或“逆时针”）方向转动；现保持入射点O的位置不变，欲使光点B下移到B'处，应使入射光线MO绕着点O沿 （填“顺时针”或“逆时针”）方向转动。
13.如图所示，小明将一枚硬币放在碗的底部，眼睛在A处恰好看不到它。
（1）小明看不到硬币，这是因为光在同一种均匀介质中沿________传播；
（2）将平面镜放到碗边适当的位置，小明在A处通过平面镜看到了硬币的虚像，这是利用了光的________现象；
（3）沿碗壁向碗中加水，小明在A处也能看到硬币的虚像，这是利用了光的________现象。
三、实验探究题
14.小明喝水时，偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指，他感到很惊奇；玻璃和水都是透明物质，为什么光却不能透过呢？小明决定找出原因，下面是小明的探究过程：根据光经过的路径，首先想到了这种现象与光的折射有关，为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测，如下图，光从水中射向空气时，折射角大于人射角，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐增大，那么，当人射角增大到某一值时，会不会…
（1）小明的推测是________。
（2）小明为了验证自己的推测，进行了如上图所示的实验，实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到________，证实了自己的推测。
（3）当光从空气射向水中时，也会出现类似的现象吗？你的观点是________。说出理由________。
15.为了寻找光的色散现象产生的原因，某同学进行了如下探究：选用不同颜色的光(红光、黄光和紫光)，分别以不同的入射角i从空气射入玻璃砖中(如图所示)，测出折射光线对应的折射角r，结果如下表。
红光光源 黄光光源 紫光光源
实验序号 入射角i(度) 折射角r(度) 入射角i (度) 折射角r(度) 入射角i (度) 折射角r(度)
1 25 16.4 25 15.7 25 15.1
2 50 30.7 50 29.4 50 28.2
3 75 40.1 75 38.3 75 36.6
试回答：
（1）为了顺利完成本探究，入射角i的角度不能等于 。
（2）比较实验数据，得出规律：
①同种颜色的光从空气斜射入玻璃砖时，折射角小于入射角；且随着入射角的增大，折射角 。
②光的色散现象产生的原因是：在同一种物质中， 不同色光的折射率不同。
（3）应用规律：如图，是黄光斜射入玻璃砖的折射光路图。请判断如果红光同样沿着如图角度入射，那么折射光线最后会射到 (选填 “P点”“P点的左侧”或“P点的右侧”)
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2.5 光的反射和折射（2）
一、单选题
1.光从空气斜射入水中会发生折射现象，下列图中能正确表示这种现象的是( )
A.B.C.D.
【答案】 D
【解析】根据光的折射规律分析判断。
【解答】光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，即折射光线靠近法线偏折，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
2.黄店镇桐山后金村是宋末学者金履祥的后代聚居地。该村富有文化底蕴，同时兼顾了江南小乡村的秀美：村中池塘正中长着千年古柏，水边白鹭悠走，水下鱼儿畅......妈妈用手机拍下了这些场景。
下列相关“影”的形成原理中正确的是（ ）
A. 水中古柏的“倒影”——光的直线传播 B. 水下鱼儿的“鱼影”——光的反射
C. 岸边白鹭的“黑影”——光的色散 D. 妈妈手机的“摄影”——光的折射
【答案】 D
【解析】根据光的直线传播、反射和折射的知识分析判断。
【解答】A.水中古柏的“倒影”，是古柏发出的光线在水面发生反射后形成的虚像，故A错误；
B.水下鱼儿的“鱼影”，是鱼发出的光线从水中射入空气中发生折射形成的虚像，故B错误；
C.岸边白鹭的“黑影”，是光沿直线传播形成的，故C错误；
D.妈妈手机的“摄影”，是光线通过凸透镜发生折射形成的实像，故D正确。
故选D。
3.下列光现象中成因相同的一组是（ ）
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
【答案】 A
【解析】从光的角度分析各个现象的成因即可。
【解答】海市蜃楼是光的折射现象，水中倒影是光的反射现象，碗中折筷是光的折射现象，墙上手影是光沿直线传播现象，则成因相同的是①③，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
4.如图所示为光在空气和玻璃的分界面传播的示意图，其中实线分别表示入射光线、反射光线和折射光线。下列分析正确的是（ ）
A. OA是折射光线 B. BO是入射光线 C. 空气在MN'的右侧 D. 折射角小于60°
【答案】 D
【解析】根据光的反射定律和折射规律分析判断。
【解答】根据图片可知，∠AON=∠BON=90°-30°=60°，二者为反射角和入射角，那么剩余的那条光线OC肯定为折射光线。根据“折射光线和入射光线分居法线两侧”可知，AO肯定为入射光线，而OB为反射光线，故A、B错误；
此时入射角等于60°，由于折射角小于入射角，因此折射角小于60°，光线从空气射入玻璃，即空气在MM'的上面，故D正确，C错误。
故选D。
5.不透明的空杯子底部有一硬币，人眼所处位置刚好看不见杯底的硬币（图甲）；向杯子中注入适量的水后，眼睛可以看见杯中的硬币了（图乙）。下列理解正确的是（ ）
A. 看不见硬币，是因为光在同一种物质中沿直线传播
B. 看见了硬币，是因为光在两物质界面发生了反射现象
C. 看不见硬币，是因为眼光没有照射到杯底的硬币
D. 看见的硬币是光源，发出的光经折射进入了人眼
【答案】 A
【解析】（1）（3）根据光沿直线传播的知识分析；
（2）（4）根据光的折射分析。
【解答】看不见硬币，是因为光在同一种均匀介质中沿直线传播，硬币射向眼睛的光线被杯子的外壁挡住了，故A正确，C错误；
在杯子内注入水后，硬币发出的光线在水面处发生折射，且折射角大于入射角，此时折射光线可以射入眼睛，于是我们看到水中硬币的虚像，故B错误；
硬币本身不能发光，它反射的别的物体发出的光，故D错误。
故选A。
6.如图所示，在南美原始森林的河流里有一种射水鱼，它在水中看到水面上方的树枝上停留的昆虫等猎物后，便向猎物射水，使猎物落在水面上后进行捕杀，下面能反映射水鱼看到猎物的光路图是（ ）
A. B. C. D.
【答案】 D
【解析】根据光的折射规律分析判断。
【解答】射水鱼看空气中的昆虫时，昆虫发出的光线从空气斜射入水中发生折射，此时折射角小于入射角，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
7.在风平浪静、清澈见底的水里，很容易观察到“水底的鱼儿在白云中穿梭”的景象，而起风后，在水面不同的位置都会看到水面上到处是波光粼粼。对观察到的“鱼”、“白云”和“波光粼粼”三种现象的下面几种解释，正确的是（ ）
A. 鱼和白云都是镜面反射形成的，波光粼粼是漫反射形成的
B. 鱼是镜面反射形成的，白云和波光粼粼是漫反射形成的
C. 鱼是折射形成的，白云是镜面反射形成的，波光粼粼是漫反射形成的
D. 鱼和白云都是折射形成的，波光粼粼是漫反射形成的
【答案】 C
【解析】光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生改变，这就是光的折射现象；平行光线射到光滑平整的表面上时，反射光线也是平行的，这就是镜面反射；平行光线射到凸凹不平的表面上时，反射光线射向四面八方，这就是漫反射，据此分析判断。
【解答】①我们看到水中的“鱼”，其实是鱼发出的光线从水射入空气时发生折射，然后折射光线射入我们的眼睛形成的虚像；
②无风时，水面光滑平整，相当于一个平面镜，因此白云是镜面反射形成的；
③起风后，水面生起涟漪，凸凹不平，因此波光粼粼是漫反射形成的。
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
8.如图所示玻璃缸底部C处有一个雨花石（C 点未画出），人眼在A点看到雨花石在B点，要使从A点射出的一束激光照到缸底石上，激光应射向（ ）
A. B点 B. B点右方 C. B点上方 D. B点下方
【答案】 A
【解析】根据折射规律分析判断。
【解答】水底的雨花石发出的光线经过水面时发生折射，此时折射角大于入射角。折射光线射入我们的眼镜后，我们沿反方向望过去，会看到雨花石的虚像成在实际位置的上方，即好似变浅了。根据光路的可逆性可知，如果将激光直接照向雨花石的虚像，那么此时激光与那条折射光线重合但方向相反，则它的折射光线将与原来的入射光线重合，因此会照射到实际的雨花石上，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
9.如图所示是一束光线经过空气和玻璃界面后的情况，请判断下列说法中正确的是（ ）
A. 入射光线是NO B. 折射角为50度 C. 界面处只发生光的折射 D. 分界线BD右侧为玻璃
【答案】 D
【解析】根据折射规律和反射定律判断。
【解答】根据图片可知，∠AOE=∠AON，则它们肯定为入射角和反射角，那么OM肯定就是折射光线。根据“折射光线和入射光线分居法线两侧”可知，EO为入射光线，ON为反射光线，故A错误；
折射角∠MOC=90°-50°=40°，故B错误；
在界面上发生了折射和反射，故C错误；
入射角∠AON=60°，大于折射角，则界面左侧为空气，右侧为玻璃，故D正确。
故选D。
10.当一束光从空气中斜射向一块上下表面平行的玻璃砖时，下列所示的光路图正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】 D
【解析】根据光的折射规律分析即可。
【解答】当光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角；当光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角，且最后在空气中的折射角等于开始时空气中的入射角，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
二、填空题
11.如右图所示为一束光从空气斜射到某液面上，与液面的夹角为30°，且反射光与折射光相互垂直，则反射角是 ， 折射角是 。
【答案】 60°；30°
【解析】根据“反射角等于入射角”计算出反射角的大小，根据“平角为180°”计算折射角的大小。
【解答】（1）入射光与镜面的夹角为30°，则入射角为：90°-30°=60°。根据“反射角等于入射角”可知，反射角为60°。
（2）根据图片可知，反射角+90°+折射角=180°，则折射角为：180°-90°-60°=30°。
12.小芸同学用一支新买的激光笔照射水平水面，在竖直白墙上出现了两个红色亮点A和B，如图所示，现保持入射点O的位置不变，欲使光点A下移至A'处，应使入射光线MO绕着点O沿 （填“顺时针”或“逆时针”）方向转动；现保持入射点O的位置不变，欲使光点B下移到B'处，应使入射光线MO绕着点O沿 （填“顺时针”或“逆时针”）方向转动。
【答案】 顺时针；逆时针
【解析】（1）根据光点位置的变化确定反射角的大小变化，然后根据“反射角等于入射角”确定入射角的变化，从而确定入射光线旋转的方向。
（2）根据光点位置的变化确定折射角的大小变化，然后根据折射规律确定入射角的变化，从而确定入射光线旋转的方向。
【解答】（1）如图所示，现保持入射点O的位置不变，欲使光点A下移至A'处，那么反射角增大了，根据“反射角等于入射角”可知，此时的入射角增大，则应使入射光线MO绕着点O沿顺时针方向转动。
（2）现保持入射点O的位置不变，欲使光点B下移到B'处，那么折射角变小了，根据“折射角随入射角的增大而增大，减小而减小”可知，此时入射角减小了，那么应使入射光线MO绕着点O沿逆时针方向转动。
13.如图所示，小明将一枚硬币放在碗的底部，眼睛在A处恰好看不到它。
（1）小明看不到硬币，这是因为光在同一种均匀介质中沿________传播；
（2）将平面镜放到碗边适当的位置，小明在A处通过平面镜看到了硬币的虚像，这是利用了光的________现象；
（3）沿碗壁向碗中加水，小明在A处也能看到硬币的虚像，这是利用了光的________现象。
【答案】 （1）直线（2）反射（3）折射
【解析】（1）因为光沿直线传播，硬币发出的光被碗的侧壁挡住，射不到我们的眼中，所以我们看不到硬币；
（2）硬币发出的光线射到平面镜上发生反射，反射光线进入我们的眼睛，于是我们看到了在平面镜中所成的硬币的虚像；
（3）光从一种介质射入另一种介质时，传播方向会发生改变，这就是光的折射。
【解答】（1）小明看不到硬币，这是因为光在同一种均匀介质中沿直线传播；
（2）将平面镜放到碗边适当的位置，小明在A处通过平面镜看到了硬币的虚像，这是利用了光的反射现象；
（3）沿碗壁向碗中加水，小明在A处也能看到硬币的虚像，这是利用了光的折射现象。
三、实验探究题
14.小明喝水时，偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指，他感到很惊奇；玻璃和水都是透明物质，为什么光却不能透过呢？小明决定找出原因，下面是小明的探究过程：根据光经过的路径，首先想到了这种现象与光的折射有关，为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测，如下图，光从水中射向空气时，折射角大于人射角，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐增大，那么，当人射角增大到某一值时，会不会…
（1）小明的推测是________。
（2）小明为了验证自己的推测，进行了如上图所示的实验，实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到________，证实了自己的推测。
（3）当光从空气射向水中时，也会出现类似的现象吗？你的观点是________。说出理由________。
【答案】 （1）折射光线消失（2）光斑消失
（3）不会（消失）；光从空气斜射入水水中时，折射角始终小于入射角
【解析】（1）当入射角增大时，折射角也随着增大，那么当入射角增大到一定程度时，折射角可能变成90°，此时折射光线就与水面相平，看不到它的存在，即折射光线消失了；
（2）光屏上的光斑是由折射光线照射形成的；当折射光线消失时，自然看不到光屏上光斑的存在；
（3）将入射角和折射角的大小进行比较，从而确定从空气射入水中时是否发生这个现象。
【解答】（1）小明的推测是折射光线消失。
（2）小明为了验证自己的推测，进行了如上图所示的实验，实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到光斑的消失，证实了自己的推测。
（3）当光从空气射向水中时，折射角小于入射角。当它们增大时，先变成90°的是入射角，那么此时会出现入射光线消失而折射光线存在的情形，因此：当光从空气射向水中时，不会出现类似的现象，理由是：光从空气斜射入水水中时，折射角始终小于入射角。
15.为了寻找光的色散现象产生的原因，某同学进行了如下探究：选用不同颜色的光(红光、黄光和紫光)，分别以不同的入射角i从空气射入玻璃砖中(如图所示)，测出折射光线对应的折射角r，结果如下表。
红光光源 黄光光源 紫光光源
实验序号 入射角i(度) 折射角r(度) 入射角i (度) 折射角r(度) 入射角i (度) 折射角r(度)
1 25 16.4 25 15.7 25 15.1
2 50 30.7 50 29.4 50 28.2
3 75 40.1 75 38.3 75 36.6
试回答：
（1）为了顺利完成本探究，入射角i的角度不能等于 。
（2）比较实验数据，得出规律：
①同种颜色的光从空气斜射入玻璃砖时，折射角小于入射角；且随着入射角的增大，折射角 。
②光的色散现象产生的原因是：在同一种物质中， 不同色光的折射率不同。
（3）应用规律：如图，是黄光斜射入玻璃砖的折射光路图。请判断如果红光同样沿着如图角度入射，那么折射光线最后会射到 (选填 “P点”“P点的左侧”或“P点的右侧”)
【答案】 （1）0度（2）随之增大（3）P点的左侧
【解析】（1）当光垂直界面入射时，传播方向不发生改变，即不会发生光的折射；
（2）①根据表格中红色光源的三组数据对比分析。
（3）比较玻璃砖对红光和黄光的偏折程度的大小即可。
【解答】（1）为了顺利完成本实验，入射光线不能与分界面垂直，即入射角i的角度不能等于0°。
（2）①根据表格中红光光源的三组数据可知，随着入射角的增大，折射角随之增大。
（3）根据表格可知，当红光和黄光以相同的入射角射入玻璃砖时，红光的折射角大于黄光的折射角，则折射光线最后会射到P点的左侧，如下图所示：
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